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Questionário de Fisiologia II – Cardiovascular, Respiratório Componentes: … 1. Qual a função dos túbulos T no processo de contração muscular do músculo estriado cardíaco? O potencial dos túbulos T age nas membranas dos túbulos sarcoplasmáticos longitudinais para causar a liberação de íons cálcio pelo retículo sarco- plasmático no sarcoplasma muscular. Após alguns milésimos de segundo, esses íons cálcio se dispersam para as miofibrilas, quando catalisam as reações químicas que promovem o deslizamento, um contra o outro, dos filamentos de miosina e actina, produzindo assim a contração muscular. 2. Esquematize e explique a função dos filamentos contrateis das fibras musculares durante o processo de contração. Dica: Lembrem que para que ocorra contração é necessário abertura de canais de Ca++ do retículo sarcoplasmático, este se liga na troponina ... O processo de contração inicia com o potencial de ação nas células do marca-passo, nisso inicia o acoplamento EC. O potencial de ação vai ser propagado por toda célula contrátil, quando essa propagação chegar ao túbulo T, vão se abrir os canais de Ca+2 dependentes de voltagens. O Ca+2 então entram nas células contráteis através desses canais. A entrada de calcio abre os canais liberadores de cálcio do tipo rianodínico (RyR) no reticulo sarcoplasmatico. Quando os canais RyR se abrem, o calcio estocado flui para fora do reticulo sarcoplasmatico e entra no citosol, criando uma fagulha. O cálcio difunde-se pelo citosol onde se liga a troponina e inicia a contração do musculo. Com a diminuição das concentrações citoplasmáticas de Ca+2, o Ca+2 desliga-se da troponina, liberando a actina da miosina, e os filamentos contráteis deslizam de volta para sua posição relaxada. O Ca+2 é transportado de volta para o retículo sarcoplasmático com a ajuda da Ca+2- ATPase. Entretanto, no músculo cardíaco, o Ca+2 também é removido de dentro da célula pelo trocador Na+-Ca+2 (NCX). Um Ca+2 é movido para fora da célula contra o seu gradiente eletroquímico em troca de 3 Na+ para dentro da célula a favor do seu gradiente eletroquímico. O sódio que entra na célula durante essa troca é removido pela Na+-K+- ATPase. 3. Explique a importância da presença de túbulos T de grande diâmetro na membrana das fibras musculares cardíacas. Os túbulos T facilitam a igual propagação da informação/ordem de despolarização, e consequentemente abertura dos canais de cálcio da membrana e do retículo sarcoplasmático, ao longo do sarcolema e de suas invaginações, visando a contração ordenada e concomitante das células. Sem esse cálcio adicional dos túbulos T, a força da contração miocárdica ficaria consideravelmente reduzida, pois o retículo sarcoplasmático do miocárdio é menos desenvolvido. 4. Porque se costuma dizer que as fibras musculares cardíacas estão acopladas entre si, formando o chamado sincício atrial e ventricular? Porque as fibras miocárdicas se ligam uma a outra por meio dos discos intercalares. Esses discos intercalares são constituídos de desmossomos, conexões fortes que mantêm as células vizinhas unidas, e de junções comunicantes, estas últimas permitem a rápida difusão dos íons entres as fibras cardíacas. Dessa forma, o miocárdio forma sincício de muitas células musculares cardíacas, no qual as células estão tão interconectadas que, quando uma célula é excitada, o potencial de ação se espalha rapidamente para todas. O coração é composto por dois sincícios; o sincício atrial, que forma as paredes dos dois átrios, e o sincício ventricular, que forma as paredes dos ventrículos. 5. Esquematize e explique passo a passo, a condução do impulso elétrico (potenciais de ação) gerados no nodo sinoatrial ([nodo SA] marcapasso fisiológico cardíaco), para todo o coração. Qual a importância do retardo na condução do impulso dos átrios para os ventrículos que ocorre no nodo átrio-ventricular (nodo AV). A onda de despolarização que aciona a contração do miocárdio e o ciclo cardíaco se origina no nodo sinoatrial (SA), as células autoexcitáveis no átrio direito que servem como o principal marca-passo do coração. O sinal elétrico para a contração começa quando o nó AS dispara um potencial de ação e a despolarização se propaga por 3 feixes ou vias para o átrio direito e por 1 feixe para o átrio esquerdo (feixe de Bachmann). Quando os potenciais de ação se espalham pelos átrios, eles encontram o esqueleto fibroso do coração na junção entre os átrios e os ventrículos. Esta barreira impede que os sinais elétricos sejam transferidos dos átrios para os ventrículos. Consequentemente, o nó atrioventricular (AV), um grupo de células autoexcitáveis perto do assoalho do átrio direito, é o único caminho através do qual os potenciais de ação podem alcançar as fibras contráteis dos ventrículos. Do nó AV, a despolarização move-se para os ventrículos. As fibras de Purkinje, células de condução especializada dos ventrículos, transmitem os sinais elétricos muito rapidamente para baixo pelo fascículo atrioventricular, ou feixe AV, também chamado de feixe de His (“hiss”), no septo ventricular. Percorrido um curto caminho no septo, o fascículo se divide em ramos esquerdo e direito. Esses ramos continuam se deslocando para o ápice do coração, onde se dividem em pequenas fibras de Purkinje, que se espalham lateralmente entre as células contráteis. O retardo é importante pois o sangue é bombeado para fora dos ventrículos através de vasos localizadas na porção superior dessas câmaras. Se o impulso elétrico vindo dos átrios fosse conduzido diretamente para os ventrículos, estes iniciariam a contração pela parte superior. Logo, o sangue seria impulsionado para baixo e ficaria represado na parte inferior dos ventrículos. A contração do ápice para a base empurra o sangue para as aberturas das artérias situadas na base do coração. 6. O que você entende por eletrocardiograma e derivações eletrocardiográficas, vetores e derivações unipolares, bipolares e pré-cordiais? Eletrocardiograma: instrumento importante na avaliação da capacidade do coração na transmissão do impulso cardíaco. Quando são colocados eletrodos sobre a superfície cutânea da região cardíaca ou sobre os dois lados do coração e ligá-los a um sistema adequado de registro as voltagens elétricas geradas durante o batimento podem ser registradas. Derivações eletrocardiográficas: A derivação é uma linha que une eletricamente os eletrodos ao aparelho de eletrocardiograma. Derivação Bipolar: quando o potencial é captado por dois eletrodos. Unipolar: quando o potencial é captado por apenas um eletrodo, uma vez que o segundo esteja posicionado em um ponto eletricamente neutro. Pré-cordiais: são as derivações do plano horizontal, resultante de um “corte elétrico” do coração no sentido anteroposterior. São determinadas através de seis derivações unipolares posicionadas na face anterior do tórax e denominadas V1, V2, V3, V4, V5 e V6. Podemos identificar nesse plano a direção de um vetor cardíaco, como por exemplo, para a esquerda ou direita e para frente ou para trás. Para obter estas seis derivações precordiais ou torácicas, um eletrodo positivo é posicionado em seis posições diferentes ao redor do tórax do paciente. Em todas as derivações torácicas ou precordiais, o eletrodo explorador posicionado no tórax é positivo. As derivações precordiais numeradas de V1 a V6 se movem do lado direito para o lado esquerdo do paciente, cobrindo o coração em sua posição anatômica. Essas derivações se projetam do nódulo atrioventricular em direção ao dorso do paciente, pois o polo negativo localiza-se nesta região. 7. Explique resumidamente o ciclo cardíaco. O ciclo cardíaco é o período que inicia um batimento até o início do próximo batimento, vejamos do posto de vista do ventrículo esquerdo, começa pelo enchimento ventricular lento, onde cerca de 80% do sangue presenteno átrio esquerdo escoa passivamente para o ventrículo esquerdo. Enchimento ventricular rápido: se dá pela sístole atrial, essa contração ejeta os 20% de volume sanguíneo restante para terminar a diástole ventricular. Contração isovolumétrica: a valva tricúspide se fecha, o ventrículo começa a se contrair e sofre um atraso para que a valva semilunar esquerda se abra. Ejeção rápida: com a abertura da valva semilunar esquerda o ventrículo esquerdo adquire pressão suficiente para ejetar 70% do volume sanguíneo. Ejeção lenta: os 30% do volume sanguíneo restante será ejetado após o pico da ejeção rápida até o fechamento da valva semilunar esquerda, marcando o início do relaxamento isovolumétrico. Relaxamento isovolumétrico: é o período que a pressão na parede do ventrículo começa a diminuir mas o volume não se altera. Despois disso, volta o momento de diástole em que a valva tricúspide se abre dando início a um novo ciclo. 8. Explique o mecanismo de Frank-Starling em relação ao miocárdio. O mecanismo de Frank-Starling está relacionado com comprimento e tensão. No miocárdio conforme o estiramento das paredes ventriculares aumenta, o mesmo acontece com o volume sistólico. Se mais sangue chegar ao ventrículo, as fibras musculares se estiram mais, aumentando a força de contração, ejetando mais sangue. O grau de estiramento do miocárdio antes do início da contração é chamado de pré-carga sobre o coração, pois esse estiramento representa a carga colocada sobre o músculo cardíaco antes que ele contraia. Quando mais sangue chega ao coração, ele se contrai com mais força e ejeta mais sangue, ou seja, dentro dos limites fisiológicos, o coração ejeta todo o sangue que chega até ele. 9. Quais os efeitos da estimulação simpática e parassimpática sobre o coração? A estimulação parassimpática atua diminuindo a frequência cardíaca pela liberação de acetilcolina, e a estimulação simpática atua aumentando a frequência cardíaca e a força de contração pela liberação de noradrenalina. 10. Baseado na lei de Poiseuille, explique a relação do fluxo sanguíneo com a variação de pressão, raio do vaso, resistência ao fluxo sanguíneo e viscosidade. O fluxo sanguíneo é diretamente proporcional ao gradiente de pressão no sistema e inversamente proporcional à resistência do sistema ao fluxo. Se o gradiente de pressão permanece constante, então o fluxo varia inversamente à resistência. A resistência de um líquido em um tubo é influenciada por três componentes: o raio do tubo (r), o comprimento do tubo (L) e a viscosidade (“espessura”) do líquido (η, a letra grega eta). A relação entre esses fatores resulta na Lei de Poiseuille. Segundo essa expressão: a resistência oferecida por um tubo ao fluxo do líquido aumenta quando o comprimento do tubo aumenta; a resistência aumenta à medida que aumenta a viscosidade do líquido; mas a resistência diminui e o fluxo aumenta quando o raio do tubo aumenta. 11. O que você entende por lei da 4ª. Potência? Explique porque o raio do vaso é tão importante na determinação e controle local do fluxo sanguíneo para cada tecido. A lei da 4ª potência estabelece uma relação entre o fluxo sanguíneo e o raio do vaso sanguíneo. Segundo ela, o fluxo sanguíneo é diretamente proporcional à quarta potência do raio do vaso, o que mostra mais uma vez que o diâmetro do vaso (que corresponde a duas vezes o raio) é muito mais importante que todos os demais fatores na determinação de seu fluxo sanguíneo. 12. Qual o principal reservatório de sangue do corpo? Por que as veias são muito complacentes, e qual a relação de complacência com pressão? As veias são os principais reservatórios. A complacência é a quantidade total de sangue que pode ser armazenada em uma região da circulação para cada mmHg de aumento de pressão. A complacência da veia é 24 vezes maior do que sua artéria correspondente, pois tem volume três vezes maior e é oito vezes mais distensível. Quando menor a complacência maior a pressão. 13. Explique a função do sistema nervoso simpático no controle do diâmetro dos vasos, fluxo sanguíneo e pressão arterial. O sistema nervoso parassimpático tem função direta sobre as artérias e veias no controle da pressão arterial? Neurônios simpáticos estimulados causam vasodilatação, aumentando o diâmetro dos vasos sanguíneos e isso ocasiona um maior fluxo sanguíneo. A estimulação dos neurônios parassimpáticos reduz a frequência cardíaca pela diminuição de estimulação no nodo sino atrial, com o fluxo de sangue menor acontece vasoconstrição dos vasos que diminuem espontaneamente, já que as paredes dos vasos não possuem receptores M2. 14. Descreva, porque, as arteríolas são os principais locais onde ocorre a regulação do fluxo sanguíneo e, principal local gerador de resistência ao fluxo sanguíneo. Como funciona esse processo? Explique por que o aumento do débito cardíaco geralmente é transitório, sendo seguido por diminuição e aumento da pressão arterial. As grandes artérias se dividem em artérias cada vez menores, a característica da parede muda, tornando-se menos elástica e mais muscular. A parede das arteríolas contém diversas camadas de músculo liso, as quais contraem e relaxam sob a influência de vários sinais químicos. As arteríolas, juntamente com os capilares e pequenos vasos pós- capilares, chamados de vênulas, formam a microcirculação. Algumas arteríolas se ramificam em vasos conhecidos como metarteríolas. As arteríolas verdadeiras têm uma camada contínua de músculo liso, mas somente parte da parede de uma metarteríola é circundada por músculo liso. O sangue que flui pelas metarteríolas pode seguir dois caminhos. Se anéis de músculo, chamados esfincteres pré-capilares, estão relaxados, o sangue que flui pela metarteríola é direcionado para os leitos capilares adjacentes. Se os esfíncteres pré-capilares estão todos constritos, o sangue da metarteríola atalha os capilares e vai diretamente para a circulação venosa. Depois do aumento do debito cardíaco em seguida a redução ocorre devido a liberação do sangue do coração para os vasos, o que vai ocasionar o aumento de pressão arterial. 15. Faça uma correlação entre pressão arterial, débito cardíaco e resistência periférica. A resistência periférica total influencia no débito cardíaco, então, quanto maior for a resistência oferecida maior será o debito cardiaco e o resultado da interação dos dois é pressão arterial. 16. Descreva as forças de Starling relacionadas com a filtração e reabsorção de líquido através dos capilares. O que você entende por edema? Cite alguns fatores que predispõem ao edema. As forças de Starling mostram que em situações fisiológicas há um equilíbrio entre a filtração (dependendo da pressão hidrostática) e a reabsorção (que depende da pressão). Na fórmula diversas são as variáveis que interferem. A filtração capilar é causada pela pressão hidrostática que força o líquido a sair dos capilares através de junções celulares permeáveis. Já a reabsorção ocorre por influência da pressão coloidosmótica ou pressão oncótica. A principal proteína que exerce essa função é a albumina, sendo um soluto, ela “puxa” o líquido que foi filtrado para o vaso novamente, assim cerca de 9 ml são reabsorvidos a cada minuto. O 1 ml que está sobrando, que é filtrado a cada minuto e não reabsorvido, é captado pelos vasos linfáticos. A pressão osmótica é determinada pela concentração de solutos em um compartimento. A principal diferença entre os solutos do plasma e do líquido intersticial é devida às proteínas, as quais estão presentes no plasma, porém a maioria está ausente no líquido intersticial. Se o ponto no qual a filtração se iguala à absorção fosse no meio do capilar, não existiria movimento resultante de líquido. Todo o volume filtrado na extremidade arterial seria absorvido na extremidade venosa. Contudo, a filtração é geralmente maior que aabsorção, resultando em um fluxo de massa do líquido dos capilares para o espaço intersticial. Pela maioria das estimativas, esse fluxo de massa chega a aproximadamente 3 litros por dia, o que é equivalente ao volume total de plasma. Se esse líquido filtrado não retornasse para o plasma, o sangue se tornaria um aglomerado de células sanguíneas e proteínas. Assim o fisiológico é que, ao fim não sobre líquido interstício. Porém diversas são as alterações que podem alterar todo o processo. O edema é um sinal de que as trocas normais entre o sistema circulatório e linfático estão alteradas. O edema, em geral, ocorre por uma das duas causas: (1) drenagem inadequada da linfa ou (2) filtração capilar sanguínea que excede muito a absorção capilar. Alguns dos fatores que predispõem ao edema seriam parasitos, câncer ou crescimento de tecido fibrótico, causado por radioterapia, podem bloquear o movimento da linfa e causar edema. Aumento na pressão hidrostática capilar é um indicativo de elevada pressão venosa, causada por insuficiência cardíaca, uma condição em que um ventrículo perde o poder de bomba e não pode mais bombear todo o sangue enviado a ele pelo outro ventrículo, quando a pressão hidrostática aumenta, a filtração excede significamente a absorção, levando ao edema. 17. Descreva resumidamente o controle local, humoral, nervoso e renal da pressão arterial. O controle local pode ser dividido em duas fases: (1) controle agudo e (2) controle a longo prazo. (1)O controle agudo é realizado por meio de rápidas variações da vasodilatação ou da vasoconstrição local das arteríolas, metarteríolas e esfíncteres pré-capilares, ocorrendo em segundos ou minutos para permitir a manutenção muito rápida do fluxo sanguíneo tecidual local apropriado. (2)O controle a longo prazo, consiste em variações lentas e controladas do fluxo ao longo de dias, semanas, ou até mesmo meses. Em geral, essas variações resultam no melhor controle do fluxo em proporção às necessidades teciduais. Essas variações ocorrem como resultado do aumento ou diminuição nas dimensões físicas e no número de vasos sanguíneos que suprem os tecidos. O controle humoral é feito por substâncias secretadas ou absorvidas pelos líquidos corporais, como, hormônios e fatores produzidos localmente. Algumas dessas substâncias são formadas por glândulas especiais e transportadas pelo sangue por todo o corpo. Outras são formadas em tecidos locais, só causando efeitos circulatórios locais. Os agentes vasoconstritores mais conhecidos são norepinefrina, epinefrina, angiotensina, vasopressina e endotelina. Os agentes vasodilatadores são bradicinina (diversas substâncias chamadas cininas provocam intensa vasodilatação, quando formadas no sangue e nos líquidos teciduais de alguns órgãos), histamina. Muitos íons e outros fatores químicos diferentes podem dilatar ou contrair os vasos sanguíneos locais. Grande parte dos vasodilatadores e vasoconstritores exerce pouco efeito a longo prazo no fluxo sanguíneo, a menos que alterem a intensidade metabólica. O controle nervoso da circulação é feito quase inteiramente por meio do sistema nervoso autônomo, atuando sobre o coração e os vasos. No coração, modulam o débito cardíaco por meio do enchimento dos ventrículos e da atividade inotrópica e cronotrópica. Nos vasos, atuam sobre a resistência periférica. Os principais mecanismos reflexivos que atuam são o barorreflexo, os reflexos cardiopulmonares, o quimiorreflexo e o reflexo renorrenal. Além da capacidade dos rins de controlar a pressão arterial por meio de alterações do volume do líquido extracelular, os rins têm também outro potente mecanismo de controle da pressão: o chamado sistema renina-angiotensina. Quando a pressão arterial cai (no caso da pressão sistólica, para 100 mm Hg ou menos), os rins liberam a enzima renina na corrente sanguínea. A renina divide o angiotensinogênio, uma grande proteína que circula na corrente sanguínea, em partes. Uma parte é a angiotensina I. A angiotensina I, que se mantém relativamente inativa, é dividida em partes pela enzima de conversão da angiotensina (ECA). Uma parte é a angiotensina II, um hormônio que é muito ativo. A angiotensina II faz com que as paredes musculares das pequenas artérias (arteríolas) se contraem, aumentando a pressão arterial. A angiotensina II também provoca a liberação do hormônio aldosterona pelas glândulas adrenais e da vasopressina (hormônio antidiurético) pela hipófise. A aldosterona e a vasopressina fazem com que os rins retenham sódio (sal). A aldosterona também faz com que os rins excretam potássio. O aumento de sódio faz com que a água seja retida, aumentando, assim, o volume de sangue e a pressão arterial. 18. Um cliente com doença psiquiátrica, diagnosticado com depressão chega ao pronto socorro hiperventilando. A mãe chega logo depois e diz que o filho tomou muitos comprimidos de AAS (ácido acetilsalicílico). Qual seria a explicação para este cliente estar hiperventilando? Se a um indivíduo em estado de coma, estiver acoplado um ventilador mecânico e, se este ventilador estiver hiperventilando ou hipoventilando, qual seria o resultado sobre o pH dos líquidos corporais? Acidose, alcalose? Explique. O paciente está hiperventilando porque tomou muito ácido acetilsalicílico o que gerou um aumento de ácido no organismo, dessa forma o organismo vai tentar diminuir essa acidez. Então essa diminuição vai ocorrer através da hiperventilação que vai combinar HCO3-, formando CO2 + H2O, reduzindo a concentração de H-, ou seja, diminuindo a acidez. No caso do ventilador mecânico, se estiver hipoventilando o Ph vai aumentar, ou seja, gera acidose. Se o ventilador estiver hiperventilando o Ph vai diminuir, ou seja, gera alcalose. 19. Explique o que você entende por acidose e alcalose metabólica e respiratória. Por que a compensação da acidose metabólica é respiratória e da respiratória é renal? Acidose metabólica: quando o pH plasmático está abaixo de 7,35 e a solubilidade de CO2 também está diminuída. Acidose respiratória: o pH plasmático também está baixo mas a solubilidade de CO2 está aumentada, pela dificuldade de absorver O2 e desprezar CO2. Alcalose metabólica – o pH plasmático assim com a solubilidade de CO2 está aumentado. Alcalose respiratória: o pH plasmático básico mas a solubilidade do CO2 está baixa. A acidose metabólica acumula tantas moléculas de cetonas que acaba acidificando o sangue, é necessário que sua compensação seja respiratória diminuindo concentração de dióxido de carbono para que o sangue seja de melhor forma oxigenado pela hiperventilação. A compensação da acidose respiratória é renal porque é necessário que ocorra uma alta excreção renal de H+ e, com isso, reabsorção de bicarbonato renal para o sangue, onde ele tampona o excesso de H+. 20. Faça um esquema da anatomia das vias respiratórias. 21. Descreva as funções das vias respiratórias As vias respiratórias possuem quatro funções principais, a troca de gases entre o ar e o sangue, ou seja, traz o O2 do ar para o corpo e o distribui para os tecidos, eliminando o CO2 produzido pelo metabolismo. A regulação homeostática do Ph do corpo, ou seja, os pulmões podem alterar o pH corporal retendo ou eliminando seletivamente o CO2. Proteção contra patógenos e substâncias irritantes inalados, o epitélio respiratório é bem suprido com mecanismos de defesa que aprisionam e destroem substancias potencialmente nocivas antes que elas possam entrar no corpo. Por fim, a vocalização que consiste na movimentação do ar através das pregas vocais, criando vibrações usadas para falar, cantar e outras formas de comunicação. 22. Em relação às pressões no ventrículo direito, sabe-se que trata-se de uma fração das pressões vigentes na circulação sistêmica. Quais os valores dessas pressões? O que aconteceria se as pressões no átrio direito ou na artéria pulmonarfossem semelhantes às pressões encontradas na circulação sistêmica? Durante a sístole, as pressões na artéria pulmonar e no ventrículo direito são iguais. Com o fechamento da válvula pulmonar a pressão ventricular cai rapidamente e a pressão na artéria pulmonar cai mais lentamente. A pressão sistólica na artéria pulmonar é em média 25mmHg, enquanto a pressão diastólica é aproximadamente 8mmHg. A pressão arterial média é de 15mmHg. Se essas pressões fossem semelhantes, o sangue não conseguiria circular, o sangue não conseguiria passar do átrio para o ventrículo, e ventrículo não teria capacidade de bombear o sangue para a artéria. 23. Sabe-se que fisiologicamente o volume de sangue bombeados pelo ventrículo direito para o pulmão é igual ao volume bombeado pelo ventrículo esquerdo para a circulação sistêmica. Em termos hemodinâmicos o que aconteceria se ocorresse insuficiência cardíaca do lado direito e/ou esquerdo dos ventrículos? Insuficiência cardíaca no ventrículo esquerdo resulta na incapacidade do coração de bombear sangue suficiente na circulação para atender as demandas do corpo. A insuficiência cardíaca no ventrículo direito também resulta na perda de poder de bombeamento. Inicialmente, o coração tenta compensar a perda de débito cardíaco, desenvolvendo sua massa muscular, ampliando-se e bombeando mais rápido. O corpo também se ajusta a perda de débito cardíaco. Os vasos sanguíneos podem se estreitar para aumentar a pressão sanguínea ou o sangue pode ser desviado de tecidos ou órgãos menos essenciais, como os rins, para que o corpo tente compensar a redução da força cardíaca. A diminuição do débito cardíaco e no fornecimento de sangue resulta em: - Aumento da frequência cardíaca em decorrência do aumento da atividade do sistema nervoso simpático, a parte do sistema nervoso responsável por acelerar a frequência cardíaca, contrair os vasos sanguíneos e aumentar a pressão sanguínea. O aumento da frequência cardíaca aumenta a necessidade de oxigênio pelo próprio coração - o aumento na perfusão cardíaca pode piorar a doença arterial coronariana ou causar arritmias, além de estimular o aumento da massa muscular, resultando no aumento do tamanho do coração. - Aumento da pressão sanguínea devido à atividade do sistema nervoso simpático (aumentando a quantidade de trabalho que o coração precisa fazer). - Aumento do volume de sangue e da pressão sanguínea. 24. Paciente J.X.A de 58 anos do sexo masculino sofreu infarto do miocárdio envolvendo pequena porção do lado esquerdo do coração. Após o tratamento, começaram a se ouvir sopros relacionados a valva mitral. Qual seria a explicação para esta nova patologia após o infarto? O infarto do miocárdio no lado esquerdo bloqueia o fluxo sanguíneo pela artéria coronária esquerda podendo causando um prejuízo da irrigação no coração - pode ter causado um dano nos músculos papilares e/ou rompimento de cordas tendíneas, que influenciam diretamente no bom funcionamento da valva mitral. 25. Paciente de 3 anos de idade chega ao pronto atendimento infantil. A mãe reporta que a criança engoliu uma moeda. Após, a realização de um exame de radiografia constata-se que a moeda estava bloqueando o brônquio direito. A mãe disse que só levou a menina alguns dias após ter engolido a moeda, pois pensou que essa seria expelida. A criança apresentava sinais de dificuldade respiratória e edema pulmonar. Explique a possível causa para o desenvolvimento desse quadro. Possivelmente ocorreu a diminuição da pO2 (hipoxemia), sem retenção simultânea de CO2, não havendo comprometimento ou diminuição significativa do volume. Conforme o avanço desencadeante, a pCO2 pode estar normal ou diminuída (hiperventilação compensatória). Nessa situação há um aumento do gradiente alvéolo capilar de oxigênio. Em condições normais, admite-se que a pressão parcial de oxigênio no alvéolo seja 5 a 20 mmHg superior a pressão parcial de oxigênio do sangue arterializado que deixa os pulmões. Essa hipoxemia por aumento de gradiente alvéolo capilar, vem com alterações na permeabilidade das barreiras alvéolo capilares com diminuição da capacidade de difusão (edema). 26. Paciente J.S de 60 anos removeu um pulmão inteiro por conta de um tumor. Ele vive bem, sentindo falta de ar quando caminha mais rápido ou sobe uma escada rapidamente. Como você espera que esteja à pressão pulmonar deste senhor em situação de repouso e, o que ocorre com as pressões pulmonares quando este realiza exercício? A pressão pulmonar estará elevada, uma vez que somente um pulmão está realizando as trocas gasosas. Durante o exercício, há uma sobrecarga nesse órgão, que não consegue realizar a compensação de oxigênio, assim, o paciente apresenta falta de ar. Nesse caso há alteração na pressão pulmonar. 27. Sabe-se que as dinâmicas das forças de Starling nos pulmões são as mesmas observadas na circulação sistêmica, com uma diferença: a pressão capilar média é de apenas 7 mmHg, enquanto que na circulação sistêmica essa mesma pressão tem valor médio de 17mmHg. Pressão coloidosmótica do líquido intersticial também é um pouco maior (14mmHg), quando comparamos com a pressão vigente na circulação sistêmica (8mmg). A pressão coloidosmótica do plasma é a mesma 28mmHg. Explique qual (is) força (s) de Starling vigentes nos capilares pulmonares são alteradas na insuficiência cardíaca do lado esquerdo. Que alteração esta relacionada ao edema pulmonar? Nos capilares, a velocidade do fluxo sanguíneo é diminuída, pois, embora o diâmetro de cada vaso seja pequeno, existe uma grande área total de seção transversal. É no leito capilar que os nutrientes se evadem e os resíduos entram na circulação. As forças responsáveis pelo movimento de soluto e solvente através das paredes capilares são chamadas de forças de Starling. A relação entre pressão hidrostática e pressão oncótica e o papel dessas forças na regulação da passagem de fluido através do endotélio capilar foram explicados por Starling. Em condições patológicas, tais como a insuficiência ventricular esquerda ou estenose da válvula mitral, a pressão hidrostática capilar pulmonar pode exceder a pressão oncótica plasmática. Quando isso ocorre pode causar edema pulmonar, condição na qual fluido excessivo se acumula no interstício pulmonar. Esse acúmulo de fluido interfere seriamente com a troca de gases nos pulmões 28. As membranas respiratórias encontradas nos alvéolos pulmonares são formadas por várias camadas: 1. delgado revestimento líquido na superfície alveolar; 2. camada de células epiteliais da superfície do próprio alvéolo; 3. camada de tecido conjuntivo e membrana basal; 4. camada de células endoteliais capilares → todas as camadas são muito delgadas com espessura menor que 1 micrometro → permite a rápida difusão de CO2 e O2. Sabe-se que a intensidade de difusão de gases através da membrana respiratória segue a seguinte fórmula Intensidade de difusão = (Pressão A – Pressão B) x área da superfície da membrana x solubilidade / espessura da membrana x peso molecular. Que parâmetros serão alterados na fórmula acima, no caso de ocorrência das seguintes patologias: Doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), Enfisema com fibrose pulmonar; Diminuição de O2 atmosférico ou Edema pulmonar. Doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), Enfisema com fibrose pulmonar: nesse caso como ocorre a perda de força de elasticidade devido a destruição dos alvéolos a pressão dessa área é diminuída assim como a área de superfície. Diminuição de O2 atmosférico ou Edema pulmonar: O extravasamento de liquido dos capilares para o espaço intersticial aumenta a distância da difusão dos gases, dificultando a solubilidade do O2. 29. Um criança ao nascer com pouco mais de 7 meses apresentava severa angustia respiratória (angústia respiratória do recém nascido ou doença da membrana hialina). Explique por que esta criançaapresentou este quadro e qual seria o tratamento indicado? A criança apresentou esse quadro porque a substancia surfactante produzida pelos pneumócitos do tipo II ficaram ausente ou não estão sendo produzidas insuficiente, essa substancia contribui para o não fechamento dos alvéolos. O tratamento é feito com surfactante sintético, as vezes sendo é necessário tubo de ventilação. 30. Em relação à curva de dissociação do oxigênio da hemoglobina podemos observar que a pressão varia de 100 mmHg para 40 mmHg em média. Qual a porcentagem de O2 ainda ligado a hemoglobina nestas pressões? O que você entende por coeficiente de utilização e função tamponadora do oxigênio da hemoglobina? Qual a relação com a porcentagem de O2 ainda ligada a hemoglobina à pressão de 40 mmHg? Se a curva de saturação de um paciente estiver em 80%, ou seja, em linguagem clínica ele esta saturando em 80%, qual a porcentagem de oxigênio presente na hemoglobina? Essa taxa de saturação da hemoglobina com oxigênio pode ser considerada normal? Explique. Quando a pressão é de 100mmHg a porcentagem de é em torno de 75%, quando a pressão é de quase 100%. Coeficiente de utilização diz respeito à porcentagem do sangue que libera seu , enquanto atravessa os capilares teciduais. Enquanto a função tamponadora é a função que a hemoglobina tem como “tampão de tecidual”, ou seja, a hemoglobina no sangue é basicamente responsável por estabilizar a nos tecidos. Os tecidos necessitam de cerca de 5 mililitros de de cada 100 mililitros do sangue que passa pelo capilares teciduais. Segundo a curva de dissociação de oxigênio-hemoglobina, para que os 5 mililitros de sejam liberados por 100 mililitros de fluxo sanguíneo a deve cair para cerca de 40 mmHg. Portanto, a tecidual normalmente não pode aumentar acima desse nível de 40 mmHg porque, se o fizer, a quantidade de necessitada pelos tecidos não seria liberada pela hemoglobina. Dessa forma, a hemoglobina normalmente estabelece o limite superior da nos tecidos, em torno de 40 mmHg. Curva de saturação de em 80% não é considerada normal, visto que a saturação está muito próxima da saturação na periferia, o que afeta a perfusão de oxigênio aos tecidos, resultando em um quando de hipoxia 31. Explique como o CO2 é transportado dos tecidos para os pulmões. Qual a forma principal de transporte de CO2. O oxigênio que chega aos alvéolos pulmonares passa para os capilares sanguíneos por difusão simples, penetra nas hemácias e forma um complexo com a hemoglobina, chamado oxiemoglobina. Esse complexo aumenta entre 30 e 100 vezes a quantidade de oxigênio transportado por simples difusão de oxigênio no sangue. O sangue venoso volta aos pulmões carregado de dióxido de carbono, que também é transportado ligado à hemoglobina, formando carboemoglobina. O transporte de gás carbônico pelo sangue têm em comum com o transporte de O2 o fato de que a maior parte ocorre após reações químicas reversíveis, envolvendo a hemoglobina, mais que dissolvido no plasma. O CO2 é produto do metabolismo celular tanto aeróbio quanto anaeróbio. Uma vez formado, difunde-se para o plasma sanguíneo obedecendo à diferença de concentração entre a célula e o capilar; 10% do CO2 produzido é transportado como gás dissolvido no plasma, enquanto os 90% restantes estão relacionados com a hemoglobina. O transporte de gás carbônico está descrito como "relacionado à Hb" porque o CO2 que se liga quimicamente à hemoglobina forma carbamino-compostos, os quais correspondem a apenas 10 a 20% do total do transporte de gás carbônico. Entretanto o restante do transporte "viaja" na forma de bicarbonato também depende da hemoglobina para que se processe. Em células metabolicamente ativas, a PCO2 tecidual é muito mais elevada que a PCO2 do sangue que flui pelos capilares sistêmicos, permitindo sua difusão desde a mitocôndria (onde ocorrem as descarboxilações que geram CO2) até os capilares. O transporte do CO2 inicia-se no local de formação no interior da célula ativa ou da mitocôndria. Nesta altura, não existe fluxo de líquido para carregar o metabólito para fora e, além disso, a membrana celular impede a passagem de íons bicarbonato. Portanto, todo o CO2 produzido deve deixar a célula por difusão de moléculas gasosas dissolvidas sem carga elétrica, que se movimentam de regiões de PCO2 alta, no interior das células, para as regiões de pressões parciais inferiores, presentes nos capilares. As distâncias percorridas nesse processo de difusão são finitas, mas em virtude do alto coeficiente de difusão do CO2 nos tecidos (mais de 20 vezes que o observado para o O2) o gradiente de pCO2 de célula capilar não supera 1 a 2 mmHg. Assim que uma molécula de CO2 penetra em um capilar sanguíneo, o trabalho de transporte até os pulmões depende do coração. No entanto, a eficiência do transporte de CO2 depende de uma série de características importantes do próprio sangue, relacionando-se intimamente com a função de transporte de O2. Uma parte do gás carbônico presente no sangue venoso dissolve no plasma, e essa quantidade corresponde a 10% do total transportado a qualquer instante. Outra quantidade verdadeiramente desprezível combina-se com a água formando ácido carbônico; entretanto essa reação processa-se muito lentamente, pois não há anidrase carbônica no plasma humano. Uma terceira parte gera carbamino-compostos, reagindo com o grupamento – NH2 de resíduos aminoácidos das proteínas plasmáticas. Embora o gás carbônico seja 20 vezes mais solúvel no plasma que o O2, somente 10% do total produzido pode ser transportado dissolvido no plasma; somente 1,5 ml de CO2 estão dissolvidos em 100 ml de sangue. A maior parte de CO2 presente no plasma encontra-se combinado de três formas: compostos carbamínicos, ácido carbônico e bicarbonato. A combinação de CO2 com o grupamento amina das proteínas plasmáticas geram carbamino-compostos, que também ocorre em pequenas quantidades, contribuindo muito pouco para o transporte do CO2. Ao atingir os alvéolos, há uma troca: o dióxido de carbono é liberado e passa por difusão para o interior dos alvéolos, sendo expelido. O processo de desligamento do CO2 da hemoglobina, nos pulmões, é favorecido pela ligação da hemoglobina com o oxigênio. Cerca de 5 a 7% do CO2 liberado pelos tecidos se dissolve diretamente no plasma sanguíneo e assim é transportado até os pulmões, outros se associam a grupos amina da própria hemoglobina e de outras proteínas do sangue, sendo por elas transportados. 32. Paciente chega ao pronto atendimento levado pela sua mãe, ela diz que o indivíduo do sexo masculino de 17 anos ingeriu grande quantidades de ácido acetilsalicílico (AAS). O quadro clínico é de hiperventilação. Sabe-se que a hiperventilação depende da estimulação do centro respiratório e, que no caso, tem função de corrigir a acidose. Explique com o este mecanismo se instala e como a hiperventilação pode corrigir o quadro de acidose metabólica causada por excesso de ingestão do fármaco ácido. O mecanismo da ventilação é afetada diretamente pelos níveis plasmáticos de H, principalmente devido à ativação dos quimiorreceptores no corpo carotídeo. Esses quimiorreceptores estão localizados nas artérias carótidas, juntamente com receptores sensíveis ao oxigênio e à pressão arterial. Um aumento na concentração plasmática de H estimula os quimiorreceptores, o que, por sua vez, sinaliza para os centros bulbares de controle respiratório aumentarem a ventilação. O aumento da ventilação alveolar permite aos pulmões excretarem mais CO2 e converterem H em CO2 H2O. A compensação do quadro de acidose metabólica causada por excesso de ingestão do fármaco ácido, pode se dar pelo sistema respiratório (hiperventilação). À medida que a ventilação alveolar aumenta durante a hiperventilação, a Po2 alveolar aumenta, e a Pco2 alveolar diminui. A acidose metabólica é caracterizadapela diminuição do pH e na concentração de HCO3. Portanto, se uma pessoa hiperventila, eliminando CO2 e, consequentemente, reduzindo a Pco2 plasmática, significa que o H se combina com o HCO3, formando CO2 + H2O, reduzindo a concentração de H. A redução da concentração de H aumenta o pH. 33. Indivíduo com asma crônica foi tratado com O2 puro num pronto atendimento. Em alguns minutos apresentou apneia e perdeu a consciência. Nesse caso devido à dificuldade de captação e eliminação do ar, ocorre diminuição da PO2 e aumento da PCO2. Explique o mecanismo que permitiu que ocorresse apneia e consequente perda de consciência. O termo apneia significa ausência de respiração espontânea. Quando a ventilação diminui, o dióxido de carbono começa a acumular-se nos alvéolos e no plasma. Eventualmente, a Pco2 arterial ultrapassa o limiar para disparo dos quimiorreceptores. Se é dado muito oxigênio a estes pacientes, eles podem parar de respirar, visto que o seu estímulo químico para a ventilação é eliminado. Na hipóxia provocada por hipoventilação, a transferência de CO2 entre os alvéolos e a atmosfera está tão afetada quanto a transferência de O2 A hipercapnia, então, ocorre juntamente com a hipóxia. E, na deficiência circulatória, o fluxo diminuído de sangue reduz a remoção de CO2 dos tecidos, resultando em hipercapnia tecidual, além de hipóxia tecidual. Entretanto, a capacidade de transporte do sangue para o CO2 é três vezes maior do que para o O2 , de forma que a hipercapnia tecidual resultante é muito menor que a hipóxia tecidual. Anestesia e morte podem resultar quando a Pco2 aumenta para 120 a 150 mmHg. Com esses altos níveis de Pco2 , o excesso de CO2 começa a deprimir a respiração mais do que estimulá-la. 34. Observa-se que num indivíduo que se deslocou para um local de altidude elevada que a PCO2 sanguínea estava normal (não desenvolve hipercapnia), enquanto a PO2 estava baixa. Nesses casos a PO2 diminuída pode aumentar a ventilação pulmonar por até 5x, ventilação muito maior do que 1,5 vezes, observada normalmente. Explique como esse mecanismo de regulação por falta de O2 funciona; que receptores estão envolvidos? Em qual sentido a eritropeitina poderia ajudar um indivíduo que apresenta DPOC? Esse mecanismo de regulação por falta de O2 funciona porque com a hiperventilação o organismo busca captar mais O2 até níveis normais para o organismo. A eritropeitia atua na estimulação da produção de glóbulos vermelhos que é importantíssimo em casos de DPOC já que será necessário hemácias para captar o máximo de oxigênio. 35. Durante o exercício físico ocorre aumento do metabolismo tecidual, resultando em ajustes cardiorespiratórios. Explique os mecanismos envolvidos no aumento da frequência respiratória que ocorre durante o exercício físico. É comum se associar o aumento da frequência respiratória às elevações sanguíneas do e dos íons hidrogênio, somadas à redução do sanguíneo. Porém, observou-se que as medidas da , do pH e da arteriais não se alteram de forma significativa durante a atividade física. Então, acredita-se que o encéfalo, durante a transmissão de impulsos nervosos para os músculos participantes da atividade física, transmita ao mesmo tempo impulsos colaterais para o tronco cerebral, para estimular o centro respiratório. É provável que a maior parte do aumento da respiração se origine de sinais neurogênicos, transmitidos diretamente ao centro respiratório do tronco cerebral ao mesmo tempo que sinais neurais se dirigem aos músculos corporais para promoção da contração muscular. 36. Faça um esquema dos principais volumes e capacidades respiratórias. Descreva as principais patologias associadas à diminuição da hematose no trato respiratório: enfisema, pneumonia, asma. Qual a relação destas patologias com os volumes e reservas respiratórias? Enfisema: o enfisema pulmonar significa, literalmente, excesso de ar nos pulmões. Entretanto, esse termo, em geral, é usado para descrever o processo obstrutivo complexo e destrutivo dos pulmões causado por muitos anos de tabagismo. O enfisema resulta das seguintes alterações fisiopatológicas pulmonares principais: 1. Infecção crônica, causada pela inalação de fumaça ou outras substâncias que irritam brônquios e bronquíolos. A infecção crônica perturba gravemente os mecanismos normais de proteção das vias aéreas, ocasionando, inclusive, paralisia parcial dos cílios do epitélio respiratório, efeito provocado pela nicotina. Como resultado, o muco não pode ser mobilizado, com facilidade, para fora das vias aéreas.Também se observa a inibição dos macrófagos alveolares, que passam a ser menos eficazes no combate a infecções. 2. A infecção, o muco excessivo e o edema inflamatório do epitélio bronquiolar causam obstrução crônica de muitas das pequenas vias aéreas. 3. A obstrução das vias aéreas torna especialmente difícil a expiração, ocasionando, dessa maneira, o aprisionamento de ar no interior dos alvéolos e sua hiperdistensão. Esse efeito, combinado com a infecção, causa destruição importante de cerca de 50% a 80% das paredes alveolares. Os efeitos fisiológicos do enfisema crônico são variáveis e dependem da gravidade da doença e dos níveis relativos de obstrução bronquiolar versus a destruição parenquimatosa. Pneumonia: O termo pneumonia inclui qualquer condição inflamatória pulmonar em que alguns ou todos os alvéolos são preenchidos com líquido e hemácias. Tipo comum de pneumonia é a bacteriana, causada, mais frequentemente, por pneumococos. Essa doença se inicia com a infecção alveolar; a membrana pulmonar fica inflamada e muito porosa, de modo que o líquido e até mesmo hemácias e leucócitos escapam da corrente sanguínea para o interior dos alvéolos. Assim, os alvéolos infectados ficam, progressivamente, cheios de líquido e células, e a infecção se dissemina pela extensão das bactérias ou dos vírus de alvéolo em alvéolo. Por fim, grandes áreas dos pulmões, alguns lobos inteiros ou até mesmo todo um pulmão ficam “consolidados”, o que significa que estão preenchidos com líquido e detritos celulares. Em pessoas com pneumonia, a função das trocas gasosas dos pulmões diminui em diferentes estágios da doença. Nos estágios iniciais, o processo pneumônico pode estar localizado em apenas um pulmão, com redução da ventilação alveolar, enquanto o fluxo sanguíneo, pelos pulmões, continua normal. Essa condição causa duas anormalidades pulmonares principais: (1) redução da área de superfície total disponível da membrana respiratória; e (2) diminuição da proporção ventilação-perfusão. Ambos os efeitos causam hipoxemia (O2 sanguíneo baixo) e hipercapnia (CO2 alto). Asma: A asma é caracterizada pela contração espástica da musculatura lisa dos bronquíolos, o que ocasiona sua obstrução parcial e extrema dificuldade para respirar. A doença acomete de 3% a 5% de todas as pessoas em algum período da vida. A causa comum para a asma é a hipersensibilidade contrátil bronquiolar em resposta às substâncias estranhas no ar. Em cerca de 70% dos pacientes abaixo de 30 anos de idade, a asma é provocada por hipersensibilidade alérgica, especialmente a sensibilidade ao pólen das plantas. Em pessoas com mais idade, a causa é, quase sempre, a hipersen sibilidade às partículas irritativas não alérgicas, tais como as presentes no ar poluído.o diâmetro bronquiolar nas pessoas com asma fica menor durante a expiração do que durante a inspiração, o que é causado pelo colapso bronquiolar durante o esforço expiratório que comprime as paredes externas dos bronquíolos. Visto que os bronquíolos dos pulmões asmáticos já estão parcialmente ocluídos, oclusão adicional, resultante de pressão externa, cria obstrução sobretudo grave durante a expiração, isto é, a pessoa asmática frequentemente pode inspirar de modo muito adequado, mas tem grande dificuldade para expirar. Os registros clínicosmostram (1) fluxo expiratório máximo bastante reduzido; e (2) redução do volume expiratório no tempo. Além disso, todos esses resultados juntos provocam dispneia ou “fome de ar”. A capacidade residual funcional e o volume residual pulmonar são especialmente aumentados durante uma crise asmática aguda, por causa da dificuldade em expirar o ar dos pulmões. Há um padrão obstrutivo, não está relacionado com a baixa complacência, ou seja, não se apresenta dificuldade relacionada ao aumento da caixa torácica, o problema básico é o aumento da resistência das vias aéreas, ou seja, elas apresentam um raio menor. Quanto mais rápido o fluxo, maior o atrito das moléculas com as vias aéreas, aumentando mais ainda a resistência. Avaliando a estrutura das pequenas vias aéreas, os bronquíolos ficam submetidos a forças que os tracionam radialmente, enquanto as grandes vias aéreas apresentam cartilagens nas suas paredes, que ajudam a manter a sua estrutura, nas pequenas vias isso não ocorre, fazendo com que elas fiquem mais sujeitas a variações de pressão. Quando ocorre a inspiração, a pressão negativa pleural tem seu módulo aumentado, tracionando radialmente para fora e facilitando a abertura das vias aéreas. Na expiração, a pressão negativa tem seu módulo diminuído, fazendo com que não seja promovida devidamente a abertura das vias aéreas. Sendo assim, é mais provável que ocorra o fechamento das vias aéreas, sobretudo nas situações onde há obstruções das vias aéreas.
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